Σάββατο 14 Νοεμβρίου 2020

Σχετικότητα, Απροσδιοριστία, η θεωρία καταστροφών, το χάος και στο επίκεντρο όλοι μας

ΙΩΑΝΝΗΣ Θ. ΧΑΪΝΗΣ
Ομ. καθηγητής Ε.Μ. Πολυτεχνείου14.11.2020 • 23:09

Κύριε διευθυντά
Είναι πολύ πιθανό στα σχολεία της Μ.Ε., κυρίως στα λύκεια, οι μαθητές να μην έχουν μια πλήρη εικόνα των επιστημονικών επαναστάσεων από τα τέλη του 19ου αιώνα μέχρι σήμερα, των μεγαλυτέρων όλων των αιώνων, από της δημιουργίας του κόσμου.


Αναφέρω λίαν λίαν συνοπτικά μερικές από αυτές τις σπουδαιότερες, που έχουν σχέση με τη Φυσική.

– Θεωρία της Σχετικότητας (ΘτΣ) (γενική και ειδική) από τον Αλμπερτ Αϊνστάιν (βραβείο Νομπέλ 1921) με πολλούς συνεχιστές. Η Θ.τ.Σ. κατέρριψε τη νευτώνεια παραδοχή του απόλυτου χώρου και χρόνου και εισήγαγε την έννοια του χωροχρόνου.

Οι έννοιες που παρουσιάζονται από μαθηματικής πλευράς δεν είναι δύσκολες, αλλά είναι «λεπτές». Η σταθερότητα της ταχύτητας του φωτός (Maxwell, 1873), η διαστολή του χρόνου, η συστολή του μήκους κινούμενου σώματος, η μάζα ηρεμίας, η ορμή, η αύξηση της μάζας μετά της ταχύτητας, η μετατροπή της μάζας σε ενέργεια κ.τ.λ. είναι από τα σημαντικότερα της Ειδικής Θεωρίας της Σχετικότητας (ΕΘΣ). Επίσης υπάρχει και η έννοια του τετραδιάστατου χωροχρόνου, που είναι θεμελιώδους σημασίας. Στην (ΕΘΣ) ισχύει Ε=m c2, όπου Ε, m, c, ενέργεια, μάζα, ταχύτητα φωτός.


– Αρχή της Απροσδιοριστίας ή Αβεβαιότητος. Αυτή διετυπώθη από τον Γερμανό W. Heisenberg (Νομπέλ 1932) και τον Γερμανό Schrοdinger (Νομπέλ 1933). Ως γνωστόν, όλα τα φυσικά φαινόμενα είναι αιτιωδώς προσδιορισμένα, γίνονται κατά αιτιώδη συνάφεια και σύμφωνα με τους φυσικούς νόμους (αιτιοκρατία). Κατά τον Heisenberg η έννοια της αιτιοκρατίας δεν συμπορεύεται με την Αρχή της Απροσδιοριστίας ή Αβεβαιότητος.

– Η κβαντομηχανική. Δημιουργός αυτής της θεωρίας είναι ο Γερμανός φυσικός Μαξ Πλανκ (Νομπέλ 1918) και ένα μεγάλο πλήθος νομπελιστών συνεχιστών.

Η κβαντομηχανική κατέρριψε τη νευτώνεια ελεγχόμενη διαδικασία μέτρησης και εισήλθε στον μικρόκοσμο του ατόμου (πυρήνος, ηλεκτρονίων, πρωτονίων, νετρονίων, κουάρκ και πλήθος άλλων σωματιδίων).

Όλο το άρθρο της Καθημερινής εδώ